JP2003016597A - 障害物情報呈示装置 - Google Patents
障害物情報呈示装置Info
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Abstract
ない場合であっても、余裕をもって車両を減速できる障
害物情報呈示装置を提供する。 【解決手段】 ブラインドコーナーにより減速距離相当
の呈示タイミングに達した時点で運転者が障害物を目視
不能と予測されるときには(L<Lp)、減速時間Td’
だけ早い調整呈示タイミングで警報を発する。これによ
り、警報に呼応した運転者のアクセル操作の中止タイミ
ング(ポイントc)を早めて、エンジンブレーキにより
車速を低下させ、その後のブレーキ操作時(ポイントd
以降)に、より低い減速度をもって障害物の手前で停止
可能とする。
Description
情報提供システム(以下、道路インフラという)から提
供される道路形状や障害物に関する情報に基づいて、前
方に障害物が存在する場合に警報を発する障害物情報呈
示装置に関するものである。
の向上等を目的として、前方の道路上に存在する障害物
等を運転者に呈示して、ブレーキ操作や操舵等の回避操
作を促す障害物情報呈示装置が提案されている。この種
の呈示装置では、車載のセンサの検出情報に加えて、道
路インフラから、例えば車載センサでは検出不能なブラ
インドコーナー奥の障害物情報等を受信し、これらの情
報に基づいて呈示処理を行っている。
して行われ、前方に障害物を検出したときには、現在の
車速から所定の減速度で車両を制動したときに障害物の
手前で停止可能なタイミング(以下、減速距離相当の呈
示タイミングという)で呈示処理を実行している。これ
は、呈示処理に呼応して運転者が前方の障害物を目視で
確認すると、通常は直ちにブレーキ操作を行うことに着
目し、このときのブレーキ操作のタイミングで無理なく
停止可能なように配慮された結果である。
た減速距離相当の呈示タイミングの時点で、自車がブラ
インドコーナーにより障害物を目視できない地点にいる
場合には、運転者は呈示に呼応してアクセル操作を中止
するものの、実際に障害物を目視できないことから心理
的にブレーキ操作をためらい、その後に障害物を目視し
た時点でブレーキ操作を開始する傾向がある。従って、
このような場合には障害物情報の呈示が有効に活用され
ずに、必然的にブレーキ操作が遅れて、余裕をもって車
両を減速できないという問題があった。
り障害物を目視できない場合であっても、余裕をもって
車両を減速させることができる障害物情報呈示装置を提
供することにある。
め、請求項1の発明では、走行路の形状に関する情報を
検出する道路形状情報検出手段と、路車間通信により走
行路に存在する障害物に関する情報を検出する障害物情
報検出手段と、道路形状情報検出手段の検出結果に基づ
いて運転者が目視可能な視程距離を算出する視程距離算
出手段と、障害物情報検出手段が障害物を検出したとき
に、所定の減速度をもって障害物手前で停止可能な減速
距離に相当するタイミングで警報を発する警報呈示手段
とを備え、警報呈示手段が、視程距離が減速距離以下の
ときに、警報の発生タイミングを減速距離に相当するタ
イミングより早めるようにしたものである。
距離に相当するタイミングで警報が発せられても、運転
者は障害物を目視できないため呈示に呼応してアクセル
操作を中止するだけであり、その後に実際に障害物を目
視した時点でブレーキ操作を開始する。ここで、警報呈
示手段により警報の発生タイミングが早められると、運
転者がアクセル操作を中止するタイミングも早められる
ことから、早期にエンジンブレーキによる減速作用が奏
されて車速が低下する。よって、その後のブレーキ操作
時には、より低い減速度をもって障害物の手前で停止可
能となる。
距離以下のときに、警報呈示手段が、自車の車速が速い
ほど警報の発生タイミングを早めるようにしたものであ
る。従って、車速が高くて運転者のブレーキ操作に時間
的な余裕が少ない場合ほど、早期に警報が発せられてア
クセル操作が中止され、結果として車速に関係なく常に
余裕をもった減速が可能となる。
速距離以下のときに、警報呈示手段が、運転者への報知
を目的とした制動を行うようにしたものである。従っ
て、運転者の報知を目的とした制動、例えば、一定の軽
いブレーキ圧を発生させたり、周期的に変動するブレー
キ圧を発生させたりする制動が行われ、運転者は注意を
喚起されると共に、減速感によりブレーキ操作の必要性
を察知して、障害物を目視する以前にブレーキ操作を開
始するため、ブレーキ操作時に要求される減速度が一層
低くなる。
運転支援装置に具体化した第1実施形態を説明する。図
1は本実施形態の運転支援装置を示す全体構成図であ
る。本実施形態の運転支援装置は運転者の運転操作の総
合的な支援を目的としたものであり、車間距離制御、レ
ーン逸脱防止、後側方監視等の機能と共に、本発明に係
る障害物情報の呈示機能を備えている。
CU(電子コントロールユニット)1は車室内に設置さ
れており、図示しない入出力装置、記憶装置(ROM、
RAM等)、中央処理装置(CPU)、タイマカウンタ
等を備えている。ECU1の入力側には、運転支援装置
を操作するための入力部2、地図情報のデータベースや
GPS(グローバル・ポジショニング・システム)等か
らなるナビゲーション装置3、車速、アクセル開度、操
舵角、ブレーキ圧、ウインカ等を検出するための各種セ
ンサ類4、先行車等を検出するためのレーダー類5、自
車前方の白線を撮像する前方カメラや自車後側方の周辺
車両を撮像する後側方カメラ等のカメラ類6、道路イン
フラ(路上に設置された情報提供装置)から送信される
情報を受信するための受信機7等が接続されている。
又、ECU1の出力側には、インストルメントパネル上
に設置された液晶式のディスプレイ11及びスピーカ1
2、エンジンのスロットルを操作するためのスロットル
アクチュエータ13、車両のブレーキを操作するための
ブレーキアクチュエータ14、車両の操舵系にトルクを
付加するためのステアリングアクチュエータ15等が接
続されている。
からの地図情報や位置情報、センサ類4やレーダー類5
からの検出情報、カメラ類6からの画像情報等に基づい
て運転操作を支援するための種々の制御を実行する。例
えば、自車と先行車との車間距離や相対速度に基づきス
ロットルやブレーキを操作して、所定の車間距離を保つ
車間距離制御、自車レーンの白線画像に基づいて自車の
レーン逸脱を防ぐ方向に弱い操舵トルクを発生させるレ
ーン逸脱防止、周辺車両の画像に基づいて周辺車両を妨
害する車線変更が行われたときに、車線変更を防ぐ方向
に弱い操舵トルクを発生させると共に警報を発する後側
方監視、前方に障害物が存在する場合に、障害物の呈示
や後述するガイダンスブレーキを実行して運転者に回避
操作を促す障害物情報の呈示等の各種制御を実行する。
示すように、ビル21や並木22により運転者の前方視
界が制限されるブラインドコーナー等に設置されてい
る。この道路インフラは、カメラ装置23と路側アンテ
ナ装置24とから構成され、カメラ装置23にて撮像さ
れたコーナー奥の画像が解析されて障害物Zの有無が判
定され、その障害物Zの情報と予め判明している道路イ
ンフラを中心とした所定エリアE内の道路形状に関する
情報とが路側アンテナ装置24から送信されるようにな
っている。尚、これらの情報は、エリアE内に侵入直後
の地点に設定された基点マーカーMを基準として表さ
れ、その情報に基づくECU1の演算処理も全て基点マ
ーカーMを基準として行われる。具体的には、ECU1
は自車Rが基点マーカーMを通過した時点で演算上の自
車位置をリセットする一方、例えば、道路インフラから
提供される基点マーカーMと障害物Zとの距離を自車位
置に照らし合わせて、自車Rから障害物Zまでの距離を
割り出す。
フラからの情報を利用して、基点マーカーMを通過した
後に行われ、以下、当該処理の詳細を説明する。ECU
1は図3,4に示す障害物情報呈示ルーチンを所定の制
御インターバルで実行する。まず、ECU1はステップ
S2で道路インフラからの情報に基づいて前方に障害物
Zが存在するか否かを判定し、NO(否定)のときには
ルーチンを終了する。又、YES(肯定)の判定を下し
たときには、ステップS4に移行して道路インフラから
詳細情報を取り込む。具体的には、道路形状に関する情
報として、カーブ半径、半径の変化点、レーン幅等を取
り込み(道路形状情報検出手段)、障害物Zに関する情
報として、基点マーカーMから障害物Zまでの距離、障
害物Zが存在するレーン位置、障害物Zの移動速度等を
取り込む(障害物情報検出手段)。
情報、即ち、上記した車速、アクセル開度、操舵角、ブ
レーキ圧、ウインカ等を取り込み、ステップS8で視程
距離Lの算出処理を行う(視程距離算出手段)。視程距
離Lとは、図2に示したように運転者の前方視界が制限
されているときに、目視可能な最大距離を意味する。図
5では防音壁25により前方視界が制限される場合を示
しているが、視程距離Lは直線距離A−C−Bではな
く、レーンに沿った円弧距離A−Bとして算出される。
よって、視程距離Lは以下の関係式(1)により表され、
ステップS8ではこの式(1)に従って視程距離Lを算出
する。
Kはレーンの端から防音壁25までの距離であり、カー
ブ半径rとレーン幅Wについては、道路インフラから道
路情報として取り込まれ、Kについては、予め設定した
規定値として取り扱っている。尚、レーン数が2つの場
合には、内側のレーンについては、上式(1)を適用して
視程距離Lを算出し、外側のレーンについては、詳細は
説明しないが、カーブ半径rにレーン幅Wを加算する等
の対処により視程距離Lを算出できる。
が存在することをディスプレイ11やスピーカ12によ
り呈示する。尚、この時点では障害物Zまでの距離に余
裕があるため、図6に示すように障害物Zの存在を呈示
するだけに止め、障害物Zまでの距離等の詳細情報は表
示しない。その後、ステップS12で運転者による回避
操作が行われたか否かを判定する。例えばブレーキ操作
や車線変更等の回避操作が行われたときには、YESの
判定を下してルーチンを終了する。又、回避操作が行わ
れずにステップS12でNOの判定を下したときには、
ステップS14に移行してカーブ半径rが所定距離、例
えば800m以上か否かを判定する。道路がほぼ直線路
のときにはYESの判定を下して、ステップS16で減
速距離相当の呈示タイミングに達したか否かを判定す
る。
関係を示す説明図であり、この図に示すように、減速距
離相当の呈示タイミングとは、現在の車速Vaから所定
減速度をもって自車Rを減速させた場合の停車までに走
行する減速距離La(実際には、余裕を見込んだ呈示開
始距離Lp)に相当するタイミングであり、換言すれ
ば、この呈示タイミングで所定減速度により減速を開始
すれば、障害物Zの手前で停止可能なことを意味してい
る。
すると、まず、次式(2)に従って減速距離Laを算出す
る。 La=Va×Td+(Va×Tr−1/6×tgtG×Tr2) +1/(2×tgtG)×(Va−1/2×tgtG×Tr)2………(2) ここに、Vaは自車の速度(m/s)、Tdは呈示からブ
レーキ操作までの空走時間(例えば3.0sec)、Trは
制動力の立上がり時間(例えば0.8sec)、tgtGは制
動中の目標減速度(例えば2.0m/s2)である。
裕距離Lsを加算すると、呈示開始距離Lpを求めること
ができる。 Lp=La+Ls………(3) ステップS16では、この呈示開始距離Lpに基づいて
判定処理が行われ、障害物Zと自車Rとの距離が呈示開
始距離Lp以上のときには、呈示タイミングに達してい
ないとしてNOの判定を下してルーチンを終了する。
タイミングに達したとしてステップS16でYESの判
定を下すと、ステップS18で通常呈示処理を実行す
る。例えば図8に示すように、ディスプレイ11上に障
害物Zまでの距離を点滅表示する一方、スピーカー12
から断続的な警告音と共に障害物Zまでの距離をアナウ
ンスする。
き、つまり、道路がカーブ路であるときにはステップS
20に移行し、前記ステップS8で算出した視程距離L
が呈示開始距離Lp以上であるか否かを判定する。判定
がYESのとき、即ち、減速距離相当の呈示タイミング
に達した時点で運転者が障害物Zを目視可能と予測され
るときには、ステップS22に移行して呈示タイミング
に達したか否かを判定する。この呈示タイミングは前記
ステップS16と同様の減速距離相当の呈示タイミング
であり、判定がYESになるとステップS24に移行し
て第1の変更呈示処理を実行する。第1の変更呈示処理
では、例えば前記した通常呈示処理に比較して、ディス
プレイ11上の距離の点滅速度を速めたり、スピーカ1
2からの警告音をより高音にしたりして、運転者の注意
を喚起し易いように配慮している。
とき、即ち、減速距離相当の呈示タイミングに達した時
点で運転者が障害物Zを目視不能と予測されるときに
は、ステップS26に移行して調整呈示タイミングに達
したか否かを判定する。この調整呈示タイミングは、前
記ステップS16,24の呈示タイミングを予め設定さ
れた減速時間Td’だけ早めたものであり、判定がYE
SになるとステップS28に移行して第2の変更呈示処
理を実行する(警報呈示手段)。
更呈示処理と同一の処理でもよく、或いは、障害物Zが
ブラインドに隠れている旨を図8のディスプレイ画面中
に表示したり、音声でアナウンスしたりしてもよい。こ
こで、前記した減速時間Td’は固定値ではなく車速Va
の関数として設定され、車速Vaが高いほど増加設定さ
れて、呈示タイミングが早められる。
呈示処理は、運転者による回避操作(ブレーキや操
舵)、車両の停止、障害物Zの地点の通過等、何れかの
要件が満たされたときに中止される。次に、以上のEC
U1の呈示処理によって行われる車両の減速状況を説明
する。
れ、ステップS18の通常呈示処理が実行されたときの
車両の減速状況を示すタイムチャートである。図に示す
ように、このときの視程距離Lは呈示開始距離Lpより
遥かに大きく、ほとんど検出当初より運転者は障害物Z
を目視可能である。車両の走行に伴って障害物Zとの距
離は減少し、呈示開始距離Lpまで減少したポイントa
(即ち、減速距離相当の呈示タイミング)でステップS
18の呈示処理が行われ、運転者によるブレーキ操作が
開始されて、車両が減速し始める。つまり、このときに
は、ステップS18の呈示処理が行われる時点で運転者
は障害物Zを目視しているため、ためらうことなく速や
かにブレーキ操作を行う。
レーキ操作は呈示処理から若干遅れるが、この図9及び
以下の図10,11では、操作遅れを省略して表してい
る。又、呈示開始距離Lpは上式(2)から算出されるた
め、実際には車速Vaと共に減少するが、各図では簡略
化して一定として表している。又、図10はブラインド
コーナーの走行中に障害物Zが検出され、ステップS2
4の第1の変更呈示処理が実行されたときの車両の減速
状況を示すタイムチャートである。図に示すように、こ
のときの視程距離Lは図9の直線路の場合に比較すれば
小さいものの、呈示開始距離Lpよりは大きい。従っ
て、ステップS24の呈示処理が行われるポイントbの
時点で運転者は障害物Zを目視しており、ためらうこと
なく速やかにブレーキ操作を行う。
中に障害物Zが検出され、ステップS28の第2の変更
呈示処理が実行されたときの車両の減速状況を示すタイ
ムチャートである。このときの視程距離Lは呈示開始距
離Lpより小さく、当然、呈示開始距離Lpに減速時間T
d’を加算した値よりも小さい。よって、ステップS2
8の呈示処理が行われるポイントcの時点(即ち、調整
呈示タイミング)では運転者は障害物Zを目視できず、
従来技術でも説明したように、このときの運転者は呈示
に呼応してアクセル操作を中止するだけであり、その後
の視程距離Lに到達したポイントdの時点でブレーキ操
作を開始することになる。
速作用はポイントcの時点、つまり、破線で示す従来技
術のポイントeの時点より減速時間Td’だけ早期に得
られるため、結果としてブレーキ操作が開始されるポイ
ントdの時点では、従来技術と比較して車速Vaが十分
に低下している。従って、その後のブレーキ操作時に
は、従来技術に比較してより低い減速度(図中の実線の
傾き)をもって障害物Zの手前で停止可能となる。
は、ブラインドコーナーにより減速距離相当の呈示タイ
ミングに達した時点で運転者が障害物Zを目視不能と予
測されるときには、減速時間Td’だけ早い調整呈示タ
イミングで呈示処理を行っている。従って、呈示に呼応
してアクセル操作がより早期に中止されて、エンジンブ
レーキにより車速Vaが低下し、その後のブレーキ操作
時に要求される減速度が低くなることから、このような
ブラインドコーナーであっても運転者は十分に余裕をも
って車両を減速することができる。
加設定するため、結果として車速Vaが高くて運転者の
ブレーキ操作に時間的な余裕が少ない場合ほど、呈示処
理、ひいてはアクセル操作の中止がより早期に行われ、
結果として車速Vaに関係なく常に余裕をもった減速が
可能となる。[第2実施形態]次に、本発明を別の運転
支援装置に具体化した第2実施形態を説明する。本実施
形態の運転支援装置は、第1実施形態のものに比較し
て、ステップS28で実行する第2の変更呈示の処理内
容が相違するだけである。よって、同一箇所の説明を省
略し、相違点を重点的に説明する。
て、第1実施形態で述べたディスプレイ11及びスピー
カ12を利用した呈示処理に加えて、ガイダンスブレー
キ制御を実行する。ガイダンスブレーキ制御は、ブレー
キアクチュエータ14により軽いブレーキ圧を発生させ
て車両を減速させ、運転者に減速感を与えて注意を喚起
するものである。又、ブレーキ圧を周期的に変動させて
もよく、この場合には車両が微小にピッチングすること
から、運転者の注意はより確実に喚起される。
害物Zが検出され、ステップS28の第2の変更呈示処
理が実行されたときの車両の減速状況を示すタイムチャ
ートである。調整呈示タイミングであるポイントcの時
点でステップS28の呈示処理が実行されると、ガイダ
ンスブレーキにより周期的にブレーキ圧が変動され、こ
れによる制動力と上記したエンジンブレーキで車両の減
速が開始される。運転者はディスプレイ11やスピーカ
12による呈示処理に比較して一層強く注意を喚起され
る上に、このときに感じる減速感によりブレーキ操作の
必要性を察知し、障害物Zを目視する以前のポイントf
の時点でブレーキ操作を開始する。
第1実施形態のように呈示処理を早めてエンジンブレー
キの減速作用を早期に得るだけでなく、ガイダンスブレ
ーキにより運転者の注意を喚起してブレーキ操作の開始
タイミングも早められる。しかも、エンジンブレーキに
加えてガイダンスブレーキによる制動力が作用するた
め、運転者によるブレーキ操作が開始されるポイントf
の時点では、より車速Vaが低下している。従って、そ
の後のブレーキ操作時に要求される減速度を一層低くし
て、運転者はより余裕をもって減速操作を行うことがで
きる。
の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例え
ば、上記第1及び第2実施形態では、障害物情報の呈示
機能を含めた運転操作の総合的な支援を目的とする運転
支援装置に具体化したが、障害物情報の呈示機能のみに
絞った障害物情報呈示装置に具体化してもよい。又、上
記第2実施形態では、ガイダンスブレーキとしてブレー
キ圧を周期的に変動させたが、運転者への報知を目的と
した軽いブレーキ圧であれば、これに限ることはなく、
ブレーキ圧を一定に保ってもよい。
害物Zに関する情報に加えて道路形状に関する情報も道
路インフラから得たが、道路形状については他の情報源
から得てもよく、例えばナビゲーション装置3を利用し
て、GPSの自車位置に基づいて地図データベースから
自車周囲の道路形状を割り出してもよい。
害物情報呈示装置によれば、ブラインドコーナーにより
障害物を目視できない場合であっても、余裕をもって車
両を減速させることができる。又、請求項2の発明の障
害物情報呈示装置によれば、請求項1の発明に加えて、
車速に応じて警報の発生タイミングを変更するため、車
速に関係なく常に余裕をもって減速を行うことができ
る。
置によれば、請求項1及び請求項2の発明に加えて、報
知を目的とした制動に基づいて運転者が障害物を目視す
る以前にブレーキ操作を開始するため、ブレーキ操作時
に要求される減速度を一層低くして、より余裕をもって
減速操作を行うことができる。
である。
すフローチャートである。
すフローチャートである。
である。
イ表示を示す説明図である。
明図である。
イ表示を示す説明図である。
イムチャートである。
を示すタイムチャートである。
を示すタイムチャートである。
更呈示処理に基づく車両の減速状態を示すタイムチャー
トである。
段)
Claims (3)
- 【請求項1】 走行路の形状に関する情報を検出する道
路形状情報検出手段と、 路車間通信により上記走行路に存在する障害物に関する
情報を検出する障害物情報検出手段と、 上記道路形状情報検出手段の検出結果に基づいて運転者
が目視可能な視程距離を算出する視程距離算出手段と、 上記障害物情報検出手段が障害物を検出したときに、所
定の減速度をもって障害物手前で停止可能な減速距離に
相当するタイミングで警報を発する警報呈示手段とを備
え、 上記警報呈示手段は、上記視程距離が減速距離以下のと
きに、上記警報の発生タイミングを減速距離に相当する
タイミングより早めることを特徴とする障害物情報呈示
装置。 - 【請求項2】 上記警報呈示手段は、上記視程距離が減
速距離以下のときに、自車の車速が速いほど警報の発生
タイミングを早めることを特徴とする請求項1に記載の
障害物情報呈示装置。 - 【請求項3】 上記警報呈示手段は、上記視程距離が減
速距離以下のときに、運転者への報知を目的とした制動
を行うことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の
障害物情報呈示装置。
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---|---|---|---|
JP2001203804A JP4807482B2 (ja) | 2001-07-04 | 2001-07-04 | 障害物情報呈示装置 |
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---|---|---|---|
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